php实现依赖注入(DI)和控制反转（IOC)

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原文地址： http://www.insp.top/learn-lar... ，转载务必保留来源，谢谢了！

容器，字面上理解就是装东西的东西。常见的变量、对象属性等均可以算是容器。一个容器可以装什么，所有取决于你对该容器的定义。固然，有这样一种容器，它存放的不是文本、数值，而是对象、对象的描述（类、接口）或者是提供对象的回调，经过这种容器，咱们得以实现许多高级的功能，其中最常提到的，就是 “解耦” 、“依赖注入（DI）”。本文就从这里开始。
IoC 容器， laravel 的核心#

Laravel 的核心就是一个 IoC 容器，根据文档，称其为“服务容器”，顾名思义，该容器提供了整个框架中须要的一系列服务。做为初学者，不少人会在这一个概念上犯难，所以，我打算从一些基础的内容开始讲解，经过理解面向对象开发中依赖的产生和解决方法，来逐渐揭开“依赖注入”的面纱，逐渐理解这一神奇的设计理念。

本文一大半内容都是经过举例来让读者去理解什么是 IoC（控制反转） 和 DI（依赖注入），经过理解这些概念，来更加深刻。更多关于 laravel 服务容器的用法建议阅读文档便可。

IoC 容器诞生的故事#

讲解 IoC 容器有不少的文章，我以前也写过。但如今我打算利用当下的灵感从新来过，那么开始吧。

超人和超能力，依赖的产生！#

面向对象编程，有如下几样东西无时不刻的接触：接口、类还有对象。这其中，接口是类的原型，一个类必需要遵照其实现的接口；对象则是一个类实例化后的产物，咱们称其为一个实例。固然这样说确定不利于理解，咱们就实际的写点中看不中用的代码辅助学习。

怪物横行的世界，总归须要点超级人物来摆平。
咱们把一个“超人”做为一个类，

class Superman {}
咱们能够想象，一个超人诞生的时候确定拥有至少一个超能力，这个超能力也能够抽象为一个对象，为这个对象定义一个描述他的类吧。一个超能力确定有多种属性、（操做）方法，这个尽情的想象，可是目前咱们先大体定义一个只有属性的“超能力”，至于能干啥，咱们之后再丰富：

class Power {

/**
 * 能力值
 */
protected $ability;

/**
 * 能力范围或距离
 */
protected $range;

public function __construct($ability, $range)
{
    $this->ability = $ability;
    $this->range = $range;
}

}
这时候咱们回过头，修改一下以前的“超人”类，让一个“超人”建立的时候被赋予一个超能力：

class Superman
{

protected $power;

public function __construct()
{
    $this->power = new Power(999, 100);
}

}
这样的话，当咱们建立一个“超人”实例的时候，同时也建立了一个“超能力”的实例，可是，咱们看到了一点，“超人”和“超能力”之间不可避免的产生了一个依赖。

所谓“依赖”，就是“我若依赖你，少了你就没有我”。
在一个贯彻面向对象编程的项目中，这样的依赖随处可见。少许的依赖并不会有太过直观的影响，咱们随着这个例子逐渐铺开，让你们慢慢意识到，当依赖达到一个量级时，是怎样一番噩梦般的体验。固然，我也会天然而然的讲述如何解决问题。

一堆乱麻 —— 可怕的依赖#

以前的例子中，超能力类实例化后是一个具体的超能力，可是咱们知道，超人的超能力是多元化的，每种超能力的方法、属性都有不小的差别，无法经过一种类描述彻底。咱们如今进行修改，咱们假设超人能够有如下多种超能力：

飞行，属性有：飞行速度、持续飞行时间
蛮力，属性有：力量值
能量弹，属性有：伤害值、射击距离、同时射击个数
咱们建立了以下类：

class Flight
{

protected $speed;
protected $holdtime;
public function __construct($speed, $holdtime) {}

}

class Force
{

protected $force;
public function __construct($force) {}

}

class Shot
{

protected $atk;
protected $range;
protected $limit;
public function __construct($atk, $range, $limit) {}

}
*为了省事儿我没有详细写出 __construct() 这个构造函数的所有，只写了须要传递的参数。

好了，这下咱们的超人有点“忙”了。在超人初始化的时候，咱们会根据须要来实例化其拥有的超能力吗，大体以下：

class Superman
{

protected $power;

public function __construct()
{
    $this->power = new Fight(9, 100);
    // $this->power = new Force(45);
    // $this->power = new Shot(99, 50, 2);
    /*
    $this->power = array(
        new Force(45),
        new Shot(99, 50, 2)
    );
    */
}

}
咱们须要本身手动的在构造函数内（或者其余方法里）实例化一系列须要的类，这样并很差。能够想象，假如需求变动（不一样的怪物横行地球），须要更多的有针对性的 新的 超能力，或者须要 变动 超能力的方法，咱们必须 从新改造 超人。换句话说就是，改变超能力的同时，我还得从新制造个超人。效率过低了！新超人还没创造完成世界早已被毁灭。

这时，灵机一动的人想到：为何不能够这样呢？超人的能力能够被随时更换，只须要添加或者更新一个芯片或者其余装置啥的（想到钢铁侠没）。这样的话就不要整个从新来过了。
对，就是这样的。

咱们不该该手动在 “超人” 类中固化了他的 “超能力” 初始化的行为，而转由外部负责，由外部创造超能力模组、装置或者芯片等（咱们后面统一称为 “模组”），植入超人体内的某一个接口，这个接口是一个既定的，只要这个 “模组” 知足这个接口的装置均可以被超人所利用，能够提高、增长超人的某一种能力。这种由外部负责其依赖需求的行为，咱们能够称其为 “控制反转（IoC）”。

工厂模式，依赖转移！#

固然，实现控制反转的方法有几种。在这以前，不如咱们先了解一些好玩的东西。

咱们能够想到，组件、工具（或者超人的模组），是一种可被生产的玩意儿，生产的地方固然是 “工厂（Factory）”，因而有人就提出了这样一种模式： 工厂模式。
工厂模式，顾名思义，就是一个类因此依赖的外部事物的实例，均可以被一个或多个 “工厂” 建立的这样一种开发模式，就是 “工厂模式”。

咱们为了给超人制造超能力模组，咱们建立了一个工厂，它能够制造各类各样的模组，且仅须要经过一个方法：

class SuperModuleFactory
{

public function makeModule($moduleName, $options)
{
    switch ($moduleName) {
        case 'Fight':     return new Fight($options[0], $options[1]);
        case 'Force':     return new Force($options[0]);
        case 'Shot':     return new Shot($options[0], $options[1], $options[2]);
    }
}

}
这时候，超人 建立之初就可使用这个工厂！

class Superman
{

protected $power;

public function __construct()
{
    // 初始化工厂
    $factory = new SuperModuleFactory;

    // 经过工厂提供的方法制造须要的模块
    $this->power = $factory->makeModule('Fight', [9, 100]);
    // $this->power = $factory->makeModule('Force', [45]);
    // $this->power = $factory->makeModule('Shot', [99, 50, 2]);
    /*
    $this->power = array(
        $factory->makeModule('Force', [45]),
        $factory->makeModule('Shot', [99, 50, 2])
    );
    */
}

}
能够看得出，咱们再也不须要在超人初始化之初，去初始化许多第三方类，只需初始化一个工厂类，便可知足需求。但这样彷佛和之前区别不大，只是没有那么多 new 关键字。其实咱们稍微改造一下这个类，你就明白，工厂类的真正意义和价值了。

class Superman
{

protected $power;

public function __construct(array $modules)
{
    // 初始化工厂
    $factory = new SuperModuleFactory;

    // 经过工厂提供的方法制造须要的模块
    foreach ($modules as $moduleName => $moduleOptions) {
        $this->power[] = $factory->makeModule($moduleName, $moduleOptions);
    }
}

}

// 建立超人
$superman = new Superman([

'Fight' => [9, 100], 
'Shot' => [99, 50, 2]
]);

如今修改的结果使人满意。如今，“超人” 的建立再也不依赖任何一个 “超能力” 的类，咱们如若修改了或者增长了新的超能力，只须要针对修改 SuperModuleFactory 便可。扩充超能力的同时再也不须要从新编辑超人的类文件，使得咱们变得很轻松。可是，这才刚刚开始。

再进一步！IoC 容器的重要组成 —— 依赖注入！#

由 “超人” 对 “超能力” 的依赖变成 “超人” 对 “超能力模组工厂” 的依赖后，对付小怪兽们变得更加驾轻就熟。但这也正如你所看到的，依赖并未解除，只是由原来对多个外部的依赖变成了对一个 “工厂” 的依赖。假如工厂出了点麻烦，问题变得就很棘手。

其实大多数状况下，工厂模式已经足够了。工厂模式的缺点就是：接口未知（即没有一个很好的契约模型，关于这个我立刻会有解释）、产生对象类型单一。总之就是，仍是不够灵活。虽然如此，工厂模式依旧十分优秀，而且适用于绝大多数状况。不过咱们为了讲解后面的 依赖注入 ，这里就先夸大一下工厂模式的缺陷咯。
咱们知道，超人依赖的模组，咱们要求有统一的接口，这样才能和超人身上的注入接口对接，最终起到提高超能力的效果。

事实上，我以前说谎了，不只仅只有一堆小怪兽，还有更多的大怪兽。嘿嘿。额，这时候彷佛工厂的生产能力显得有些不足 —— 因为工厂模式下，全部的模组都已经在工厂类中安排好了，若是有新的、高级的模组加入，咱们必须修改工厂类（比如增长新的生产线）：

class SuperModuleFactory
{

public function makeModule($moduleName, $options)
{
    switch ($moduleName) {
        case 'Fight':     return new Fight($options[0], $options[1]);
        case 'Force':     return new Force($options[0]);
        case 'Shot':     return new Shot($options[0], $options[1], $options[2]);
        // case 'more': .......
        // case 'and more': .......
        // case 'and more': .......
        // case 'oh no! its too many!': .......
    }
}

}
看到没。。。噩梦般的感觉！

其实灵感就差一步！你可能会想到更为灵活的办法！对，下一步就是咱们今天的主要配角 —— DI （依赖注入）
因为对超能力模组的需求不断增大，咱们须要集合整个世界的高智商人才，一块儿解决问题，不该该仅仅只有几个工厂垄断负责。不太高智商人才们都很是自负，认为本身的想法是对的，创造出的超能力模组没有统一的接口，天然而然没法被正常使用。这时咱们须要提出一种契约，这样不管是谁创造出的模组，都符合这样的接口，天然就可被正常使用。

interface SuperModuleInterface
{

/**
 * 超能力激活方法
 *
 * 任何一个超能力都得有该方法，并拥有一个参数
 *@param array $target 针对目标，能够是一个或多个，本身或他人
 */
public function activate(array $target);

}
上文中，咱们定下了一个接口 （超能力模组的规范、契约），全部被创造的模组必须遵照该规范，才能被生产。
其实，这就是 php 中 接口（ interface ） 的用处和意义！不少人以为，为何 php 须要接口这种东西？难道不是 java 、 C# 之类的语言才有的吗？这么说，只要是一个正常的面向对象编程语言（虽然 php 能够面向过程），都应该具有这一特性。由于一个 对象（object） 自己是由他的模板或者原型 —— 类 （class） ，通过实例化后产生的一个具体事物，而有时候，实现统一种方法且不一样功能（或特性）的时候，会存在不少的类（class），这时候就须要有一个契约，让你们编写出能够被随时替换却不会产生影响的接口。这种由编程语言自己提出的硬性规范，会增长更多优秀的特性。
虽然有些绕，但经过咱们接下来的实例，你们会慢慢领会接口带来的好处。
这时候，那些提出更好的超能力模组的高智商人才，遵循这个接口，建立了下述（模组）类：

/**

• X-超能量
  */

class XPower implements SuperModuleInterface
{

public function activate(array $target)
{
    // 这只是个例子。。具体自行脑补
}

}

/**

• 终极炸弹 （就这么俗）
  */

class UltraBomb implements SuperModuleInterface
{

public function activate(array $target)
{
    // 这只是个例子。。具体自行脑补
}

}
同时，为了防止有些 “砖家” 自做聪明，或者一些叛徒恶意捣蛋，不遵照契约胡乱制造模组，影响超人，咱们对超人初始化的方法进行改造：

class Superman
{

protected $module;

public function __construct(SuperModuleInterface $module)
{
    $this->module = $module
}

}
改造完毕！如今，当咱们初始化 “超人” 类的时候，提供的模组实例必须是一个 SuperModuleInterface 接口的实现。不然就会提示错误。

正是因为超人的创造变得容易，一个超人也就不须要太多的超能力，咱们能够创造多个超人，并分别注入须要的超能力模组便可。这样的话，虽然一个超人只有一个超能力，但超人更容易变多，咱们也不怕怪兽啦！

如今有人疑惑了，你要讲的 依赖注入 呢？
其实，上面讲的内容，正是依赖注入。
什么叫作 依赖注入？

本文从开头到如今提到的一系列依赖，只要不是由内部生产（好比初始化、构造函数 __construct 中经过工厂方法、自行手动 new 的），而是由外部以参数或其余形式注入的，都属于 依赖注入（DI） 。是否是豁然开朗？事实上，就是这么简单。下面就是一个典型的依赖注入：

// 超能力模组
$superModule = new XPower;

// 初始化一个超人，并注入一个超能力模组依赖
$superMan = new Superman($superModule);
关于依赖注入这个本文的主要配角，也就这么多须要讲的。理解了依赖注入，咱们就能够继续深刻问题。慢慢走近今天的主角……

更为先进的工厂 —— IoC 容器！#

刚刚列了一段代码：

$superModule = new XPower;

$superMan = new Superman($superModule);
读者应该看出来了，手动的建立了一个超能力模组、手动的建立超人并注入了刚刚建立超能力模组。呵呵，手动。

现代社会，应该是高效率的生产，干净的车间，完美的自动化装配。
一群怪兽来了，如此低效率产出超人是不现实，咱们须要自动化 —— 最多一条指令，千军万马来相见。咱们须要一种高级的生产车间，咱们只须要向生产车间提交一个脚本，工厂便可以经过指令自动化生产。这种更为高级的工厂，就是工厂模式的升华 —— IoC 容器。

class Container
{

protected $binds;

protected $instances;

public function bind($abstract, $concrete)
{
    if ($concrete instanceof Closure) {
        $this->binds[$abstract] = $concrete;
    } else {
        $this->instances[$abstract] = $concrete;
    }
}

public function make($abstract, $parameters = [])
{
    if (isset($this->instances[$abstract])) {
        return $this->instances[$abstract];
    }

    array_unshift($parameters, $this);

    return call_user_func_array($this->binds[$abstract], $parameters);
}

}
这时候，一个十分粗糙的容器就诞生了。如今的确很简陋，但不妨碍咱们进一步提高他。先着眼如今，看看这个容器如何使用吧！

// 建立一个容器（后面称做超级工厂）
$container = new Container;

// 向该 超级工厂 添加 超人 的生产脚本
$container->bind('superman', function($container, $moduleName) {

return new Superman($container->make($moduleName));

});

// 向该 超级工厂 添加 超能力模组 的生产脚本
$container->bind('xpower', function($container) {

return new XPower;

});

// 同上
$container->bind('ultrabomb', function($container) {

return new UltraBomb;

});

// 华丽丽的分割线
// 开始启动生产
$superman_1 = $container->make('superman', 'xpower');
$superman_2 = $container->make('superman', 'ultrabomb');
$superman_3 = $container->make('superman', 'xpower');
// ...随意添加
看到没？经过最初的 绑定（bind） 操做，咱们向 超级工厂 注册了一些生产脚本，这些生产脚本在生产指令下达之时便会执行。发现没有？咱们完全的解除了 超人 与 超能力模组 的依赖关系，更重要的是，容器类也丝毫没有和他们产生任何依赖！咱们经过注册、绑定的方式向容器中添加一段能够被执行的回调（能够是匿名函数、非匿名函数、类的方法）做为生产一个类的实例的 脚本 ，只有在真正的 生产（make） 操做被调用执行时，才会触发。

这样一种方式，使得咱们更容易在建立一个实例的同时解决其依赖关系，而且更加灵活。当有新的需求，只需另外绑定一个“生产脚本”便可。

实际上，真正的 IoC 容器更为高级。咱们如今的例子中，仍是须要手动提供超人所须要的模组参数，但真正的 IoC 容器会根据类的依赖需求，自动在注册、绑定的一堆实例中搜寻符合的依赖需求，并自动注入到构造函数参数中去。Laravel 框架的服务容器正是这么作的。实现这种功能其实理论上并不麻烦，但我并不会在本文中写出，由于……我懒得写。
不过我告诉你们，这种自动搜寻依赖需求的功能，是经过 反射（Reflection） 实现的，刚好的，php 完美的支持反射机制！关于反射，php 官方文档有详细的资料，而且中文翻译基本覆盖，足够学习和研究！
http://php.net/manual/zh/book...
如今，到目前为止，咱们已经再也不害怕怪兽们了。高智商人才集思广益，层次分明，根据接口契约创造规范的超能力模组。超人开始批量产出。最终，人人都是超人，你也能够是哦 ！

回归正常世界。咱们开始从新审视 laravel 的核心。#

如今，咱们开始慢慢解读 laravel 的核心。其实，laravel 的核心就是一个 IoC 容器，也刚好是我以前所说的高级的 IoC 容器。

能够说，laravel 的核心自己十分轻量，并无什么很神奇很实质性的应用功能。不少人用到的各类功能模块好比 Route（路由）、Eloquent ORM（数据库 ORM 组件）、Request and Response（请求和响应）等等等等，实际上都是与核心无关的类模块提供的，这些类从注册到实例化，最终被你所使用，其实都是 laravel 的服务容器负责的。

咱们以你们最多见的 Route 类做为例子。你们可能常常见到路由定义是这样的：

Route::get('/', function() {

// bla bla bla...

});
实际上， Route 类被定义在这个命名空间：IlluminateRoutingRouter，文件 vendor/laravel/framework/src/Illuminate/Routing/Router.php。

咱们经过打开发现，这个类的这一系列方法，如 get，post，any 等都不是静态（static）方法，这是怎么一回事儿？不要急，咱们继续。

服务提供者#

咱们在前文介绍 IoC 容器的部分中，提到了，一个类须要绑定、注册至容器中，才能被“制造”。

对，一个类要被容器所可以提取，必需要先注册至这个容器。既然 laravel 称这个容器叫作服务容器，那么咱们须要某个服务，就得先注册、绑定这个服务到容器，那么提供服务并绑定服务至容器的东西，就是 服务提供者（ServiceProvider）。

虽然，绑定一个类到容器不必定非要经过 服务提供者（ServiceProvider） 。
可是，咱们知道，有时候咱们的类、模块会有须要其余类和组件的状况，为了保证初始化阶段不会出现所须要的模块和组件没有注册的状况，laravel 将注册和初始化行为进行拆分，注册的时候就只能注册，初始化的时候就是初始化。拆分后的产物就是如今的 服务提供者。
服务提供者主要分为两个部分，register（注册） 和 boot（引导、初始化），具体参考文档。register 负责进行向容器注册“脚本”，但要注意注册部分不要有对未知事物的依赖，若是有，就要移步至 boot 部分。

Facade#

咱们如今解答以前关于 Route 的方法为什么能以静态方法访问的问题。实际上这个问题文档上有写，简单说来就是模拟一个类，提供一个静态魔术方法__callStatic，并将该静态方法映射到真正的方法上。

咱们使用的 Route 类其实是 IlluminateSupportFacadesRoute 经过 class_alias() 函数创造的 别名 而已，这个类被定义在文件 vendor/laravel/framework/src/Illuminate/Support/Facades/Route.php 。

咱们打开文件一看……诶？怎么只有这么简单的一段代码呢？

<?php namespace IlluminateSupportFacades;

/**

• @see IlluminateRoutingRouter
  */

class Route extends Facade {

/**
 * Get the registered name of the component.
 *
 * @return string
 */
protected static function getFacadeAccessor()
{
    return 'router';
}

}
其实仔细看，会发现这个类继承了一个叫作 Facade 的类，到这里谜底差很少要解开了。

上述简单的定义中，咱们看到了 getFacadeAccessor 方法返回了一个 route，这是什么意思呢？事实上，这个值被一个 ServiceProvider 注册过，你们应该知道注册了个什么，固然是那个真正的路由类！

有人会问，Facade 是怎么实现的。我并不想说得太细，一个是我懒，另外一个缘由就是，本身发现一些东西更容易理解，并不容易忘记。不少细节我已经说了，建议你们自行去研究。
至此，咱们已经讲的差很少了。

和平！咱们该总结总结了！#

不管如何，世界和平了。

这里要总结的内容就是，其实不少事情并不复杂，怕的是复杂的理论内容。我以为不少东西一旦想通也就那么回事儿。不少人以为 laravel 这很差那很差、这里难哪里难，我只能说，laravel 的确不是一流和优秀的框架，说 laravel 是一流、优秀的框架的人，不是 laravel 的粉丝那么就是跟风炒做。Laravel 最大的特色和优秀之处就是使用了不少 php 比较新（实际上并不新）的概念和技术（也就一堆语法糖）而已。所以 laravel 的确符合一个适宜学习的框架。Laravel 的构思的确和其余框架有很大不一样，这也要求学习他的人必须熟练 php，并 基础扎实！若是你以为学 laravel 框架十分困难，那么缘由只有一个：你 php 基础很差。

另外，善于利用命名空间和面向对象的诸多特性，去追寻一些东西，你会发现，原来这一切这么容易。